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第 3期 2 0 1 0年 5月 锅炉制 造 B0I LER MANUFACTURI NG No ． 3 Ma v ． 2 01 0 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 0 0 3 0 0 1 7一 o 3 7 5 T ／ H循环流化床锅炉料位影 响分析 袁 松 ， 黄碧中 1 ． 哈尔滨天亿达热力机械设备有限公司， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 3 0 ； 2 ． 大庆油田工程有限公司， 黑龙江 大庆 1 6 3 7 1 2 摘要 阐述 了7 5 T ／ H循环流化床锅炉点火 时料 位的调整及 运行时炉料调整的影响 。 关键词 循环流化床； 料位； 沸腾 中图分类号 T K 2 2 9 文献标识码 A A n a l y s i s o f 7 5 T ／ H C F B Ma t e r i a l P l a c e A d j u s t me n t Y u a n S o n g ， Hu an g Bi z ho n g 1 ． H a r b i n T i a n Y i D a T h e r ma l a n d Me c h a n i c a l E q u i p m e n t C o ． L t d ． ， H a r b i n 1 5 0 0 3 0 ， C h i n a ； 2 ． D a q i n g o i l e n g i n e e r i n g L t d ． D a q i n g 1 6 3 7 1 2 ， C h i n a A b s t r a c t T h i s p a p e r e x p a t i a t e s t h e a d j u s t me n t o f ma t e r i a l p l a c e o f 7 5 T ／ H C F B b o i l e r w h e n t a k i n g i g n i t i o n a n d t h e e f f e c t o f n a t e r i al a d j u s t me n t a u ri n g o p e r a t i o n ． Ke y wor d s CF B； ma t e rial p l a c e； e b u l l i t i o n O 引 言 循环流化 床锅炉作 为一种清洁 高效燃烧 技 术 ， 以其燃料适应性广 、 燃烧效率高 、 氮氧化物排 放量低 、 负荷调节范围大等显著特点被广泛应用 。 但是 ， 由于投放时间短且炉型不断改进 ， 针对每个 炉型又没 有配套 的运行 规程 。所 以下面针 对某 7 5 T ／ H循环流化床锅炉在实际生产运行中料位 的 调整对锅炉运行的影响做以分析总结。 1 锅炉规 范及主要技术经济指标 1 ． 1 锅炉参数 锅炉主要参数如表 1所示 。 1 ． 2设计燃 料 锅炉设计 燃料 混煤 ， 煤质 分析 如表 2所 示 。 表 l 锅炉主要参数 额 定蒸发 量 7 5 t ／ h 额定蒸 汽压力 额 定蒸 汽温度 给水 温度 设计效 率 空气预热器进 口温度 一 次热 风温度 二次风温度 排烟温度 锅 炉正 常连续排 污率 补给水 制备方式 脱硫效率 5． 3 Mp a 4 5 0 ℃ 1 0 4 ℃ 91 ． 7 5 ％ ～ 3 5℃ 1 4 0 ℃ ～ 3 5℃ ≤ 1 4 5℃ 2 ％ 一 级 除盐加混床 系统 C a ／ SI2 i9 0 ％ 收稿 日期 2 0 0 9一l 2一l 4 作者简介 袁 松 1 9 7 0一 ， 男， 黑龙江省 哈尔滨市人， 1 9 8 9年毕业于哈 尔滨船舶 学院锅炉专 业， 工程 师， 长 期从事各种 工业锅炉的设 计和研发工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 8 锅炉制造 总第 2 2 1 期 表 2 锅炉设计燃料 3． 1 6 ％ 4． 9 5 ％ 0． 9 4 ％ 0． 8 1 ％ 3 2 ． 6 9 ％ 8 ． 8 ％ l 9 ． 7 6％ 1 7 6 8 1 ． 4 k J ／k g 2 点火 时料位的调整 点火时， 油燃烧 的热烟气经过布风板加热床 上的底料 ， 底料起到蓄热作用 ， 没有底料点火无法 成功。而对底料 的粒度和厚度还应有严格 的要 求 ， 其粒度应在 0～ 5 mm之间 ， 厚度在 4 0 05 0 m m左右。底 料备好后 ， 就应确定所需 的临界沸 腾风量， 就是把炉料从因定状态变成沸腾状态时 最小风量 ， 是避免点火结焦的重要参考因素 。在 这里如果底料 的粒度大。那么它就和热烟气的接 触面积则小 ， 热交换的热量就减小， 底料被加热的 时间就长； 同时粒度大所需临界沸腾风量就大， 被 风带走的热量也就增加 ， 两者同时都是增 加了点 火的时间， 如果这个时间超 出了规定的点火时间 ， 这就浪费 了燃料油 和厂用 电。料 的厚度如果偏 大， 所需 的临界风量也大 ， 所需要 的热量还是增 加， 把料加热到能够投煤的时间自然也就加长 ， 同 样也是延长了点火时间， 耗费 了原料 。如果料的 厚度较小 ， 所需的风量和热量减小了， 但是容易造 成点火时间短 ， 水冷壁及汽包的温升过快 ， 会给锅 炉带来不安全因素和减少锅炉的使用寿命。同时 底料少投煤着火后还会出现燃烧不稳和长时间带 不上负荷等现象的发生。合适的底料能够在规定 的点火时间里 ， 耗费最少的燃料和厂用电， 并能积 蓄最多的热量， 着火后能够安全过渡到稳定燃烧 ， 克服不安全 因素， 并达到最佳经济点。因此点火 底料的选取和合适厚度是非常重要的。 3 运行 时炉料 的调 整 锅炉在投煤着火后， 进一步的工作就是使锅炉 稳定燃烧， 并且使之达到额定负荷。在这个过渡阶 段 ， 由于刚点火， 炉料量较少， 远远没有达到正常运 行时的炉料， 这就需要一段时间积 累炉料。同时 ， 当床升至 9 2 0 5 0℃时 ， 就应该投一次返料和二次 返料 ， 两级返料对锅炉负荷有很大的影响。这里返 料是物料 ， 其一是返 回炉膛再燃烧 ， 降低含碳量， 提 高效率。二是起到传热媒质的作用。物料粒子 由 冷风送入炉膛底部， 并且进一步燃烧 ， 并把炉膛底 部的热量携带到炉膛 的上部 ， 使燃烧充满整个炉 膛， 有利于水冷壁的热量吸收， 同时也降低了床面 温度， 对增加锅炉的负荷起到重要作用。在合格的 煤正常燃烧时， 如果不投入二次返料 ， 锅炉的负荷 会下降 2 0 ％左右， 可见返料作用之大。返料投入 时应先投入一次返料 ， 稳定后再投入二次返料。在 这里应特别注意 由于点火过程中在一次返料的小 床里和二次返料的灰管里积蓄了大量的冷灰， 如果 投入操作过快 ， 大量的冷料进入炉膛， 会把刚点燃 的锅炉压灭火。因此 ， 首先应缓慢开启返料风门， 同时注意炉膛的温度变化 ， 当温度变化不大时， 然 后再开大风门， 直至开到合适的开度。之后 ， 通过 调整进煤量和风量来逐渐提高锅炉的负荷。 锅炉进入稳定燃烧并且达到额定负荷后 ， 就 需要运行人员调节 ， 使锅炉达 到最经济运行。首 先要耗用最小的煤量 ， 能够达到 良好沸腾状态的 最小风量 ， 还要有最佳运行料位 ， 合适的一次返料 和二次返料。锅炉的运行调整是以煤的质量为依 据的， 对于不同粒度和不 同发热量 的煤所需 的风 量 ， 料位 ， 返料量就有所改变 ， 因此要做相应 的调 节。煤的粒度大 ， 要增大一次风量加强沸腾 ， 防止 沸腾不好造成结焦 ， 也可通过降低料位来增加风 量 ， 还要加大一次返料和二次返料量。增大循环 倍率 ， 让返料 的物料将床面积蓄的热量迅速输送 到炉膛上部 ， 强化热量交换。否则 ， 会 出现床面超 温 ， 甚至结焦 ； 若减少煤量， 则释放的热量减少， 会 降低出力。当煤 的粒度小时 ， 调节则相反 。煤 的 发热量大其调节方法同煤粒大调节一样 ， 但最好 加大返料调节 ， 由此可见煤 的粒度配 比和煤质配 比对锅炉经济运行有 很大的影响。当煤质不变 时， 随着运行时间增长， 炉料就会逐渐增多。炉料 的多少是根据风室压力来判断的。风室的压力等 于布风板的阻力和料位的阻力之和 ， 布风板 的阻 力为定值 ， 则风室压力 的变化就直接反映了料位 的变化。我们把通过布风板 的气 流 向上托力为 F ， 炉膛 内灰粒和煤粒的重为 w， 当 Fw 时则物料被气流带走 ， 也称 [ 下转第 2 2页] 誊 劳 ～ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 2 锅炉制造 总第 2 2 1 期 在上级疏水人 口处布置了不锈钢汽水分离装 置及整流装置 见图6 ， 避免蒸汽、 疏水直接 冲蚀 换热管。扩容室筒体采用 1 6 Mn R钢板 ， 内部衬有 不锈钢防冲管 ， 扩容室封头及上级疏水人 口管材 图 6 上级疏水入 口装置 质均采用 0 C r l 8 N i l 0 T i 。上级疏水入 口管在扩容 室内沿圆周方 向开 4 8个 均布 腰形长孔 ， 使上 级来的疏水能够被充分的汽水分离。在上级疏水 人 口的下面设有不锈 钢整流筒 ， 上面设有蒸汽通 道， 防止疏水及蒸汽直接冲击换热管 ， 整流筒插入 到正常液位以下 ， 防止水位剧烈波动。 管 3 结 论 通过首次对 I O 0 0 MW 核电站常规 岛倒 置式 高压加热器的设计 ， 特别是不锈钢换热管的传热 计算研究 ， 倒置式高压加热器凝结段布置 ， 中心排 汽装置布置 、 上级疏水人 口装置设计及换热管尾 部防振结构设计 ， 这些技术 的成功应用填补了我 公 司在核电高压加热器市场的空 白， 对 13后核电 站高压加热器及大型火力发电机组高压加热器的 设计制造积累了一些 宝贵 的经验 ， 也为今后同类 设备设计提供了参考依据 。 [ 上接第 l 8页] 为气力输送。而物料粒度是大小不一的， 因此沸 腾时物料会充满整个炉膛 ， 只是密度不同， 这就形 成密相区和稀相区， 粒度大的物料就汇集在炉膛 的底部 ， 粒度不大的就随气流 由烟道排走。随着 炉料 的增加 ， 则料的总重量 WO增加 ， 风室的压力 就增加 ， 相应地进入炉膛的风量就减少了， 则风机 的压头就变大 ， 也直接影 响了返料风 。如果料位 再高，就会造成沸腾不好 ， 煤不能良好地燃烧， 料 位长势会更快 ， 此时如果风量加大 ， 煤就是剧烈燃 烧 ， 会造成超温而结焦 ， 最好处理办法就是加大放 料量并加大风量 ， 使之不超温， 以保持正常运行 。 如果料位偏低则 WO变小 ， 风量变大， 多数物料粒 子被抬高 ， 就形成 了气力输送 ， 热量还没有完全交 换 ， 就从烟道排 出， 使排烟热损失增大， 降低了锅 炉的效率。因此要选择最佳料位。当锅炉稳定运 行时， 煤量风量不变， 料位达到某一数值时 ， 锅炉 的出力最大 ， 此时料位为最佳料位 ， 为保持最佳料 位 ， 需要放料来调整。目前 ， 放料一般采用间断性 人工放料 ， 人工放料毕竟随意性较大 ， 虽然采用每 次少放勤放的原则 ， 但被灰渣带走的未燃尽的和 正在燃烧的煤的成份还是较大 ， 造成了机械不完 全燃烧热损失 q 4和灰渣物理热损失 q 6的增加 ， 为了降低 q 4和 q 6的损失 ， 因此最好采用机械地 连续排渣 ， 这样从煤燃烧产生炉料量和连续排渣 量保持一个动态平衡 ， 使锅炉始终保持在最佳料 位运行 。由此减少了由于料位变化而对风量 的调 整， 简化了锅炉运行频繁的操作， 增加 了锅炉运行 的经济性和安全性 ， 因此对炉料的 自动排放是循 环流化床锅炉急待解决的问题 。 4 结束语 综上所述， 料位的调整在循 环流化床锅 炉运 行 中占有重要位置 ， 也是循环流化床锅炉所 特有 的。但同时也应注意一 、 二次风的调节， 两者是相 辅相成的， 缺一不可的， 随着循环流化床锅炉的推 广和应用， 它的运行调整也会不断的发展和完善 ， 最终达到更安全 、 更经济 ， 为国民经济的发展发挥 重大的作用。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m
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